[发明专利]一种植物覆盖下原地貌地形快速测量装置

说明书

本发明涉及一种植物覆盖下原地貌地形快速测量装置，属于地表微地形测量技术领域。本植物覆盖下原地貌地形快速测量装置，包括竖直设置的测针和立柱，多个所述立柱间隔设置，且顶端均可拆卸连接复位顶盖，所述立柱的中部固定连接有水平设置的用于限制所述测针位置发生偏移的限位层，所述复位顶盖与所述限位层之间设有用于测量所述测针长度变化的测量层，多个所述测针的顶端位于所述复位顶盖与所述测量层之间，多个所述测针的底端均依次穿过并伸出所述测量层和限位层。有益效果：快速测量待测区域，减少了植物覆盖对微地形测量的限制，通过数据采集装置收集检测数据，生成地表水流模型。

技术领域

本发明属于地表微地形测量技术领域，具体涉及一种植物覆盖下原地貌地形快速测量装置。

背景技术

地表微地形是指地表所具有的凹凸不平的形态或起伏特征，地表微地形直接参与降水、入渗以及产汇流的全部作用，从而决定了土壤、土体或其它地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积过程。当前，土壤侵蚀引发的水土流失和土地生产力退化等环境问题是国际社会亟待解决的全球性难题之一，我国是世界上水土流失最严重的国家之一，降雨时空分布不均，地形复杂多变，由土壤侵蚀所导致的土地退化问题严重影响着我国的农牧业可持续发展和社会经济稳定。微地形测量技术的研究一直是水沙调控和生态环境恢复的核心问题，也是科学决策人工植被配置方案的前提。测量地表微地形特征是开展土壤侵蚀过程监测、土壤侵蚀模型验证与修订、土壤侵蚀强度与危害评估以及土壤侵蚀控制措施效果评价等工作的基础。

目前，国内和国际上暂无统一标准的针对于地表微地形的测量装置和方法，现有的测量方法主要有两类：①直接测量法，采用测钎、链条或差分GPS等装置放置在待测地表上，通过观察测钎等形成的相对高差基点，通过人工读数，获取每一点高程信息，再经由数字化处理后生成微地形数据。此类方法的原理简单，土壤和地形条件接近天然情况，但操作过程相对费时费力，后续数据处理相对耗时不利于重复试验的开展，且测量精度较低。②间接测量法，利用超声波测距、红外线传感以及三位激光扫描等技术，向待测地表发生光电信号，经过反射后接受后，按照坡面的高程情况建立数字高程模型。此类方法的测量精度较高，但测量仪器极其昂贵，配套设施条件复杂，且可推广性差，特别是在地表存在植被覆盖时会遮挡待测地表，建模时会形成大量噪点，无法完全还坡面微地形的真实条件，需要架设多个站点测量多次。

综上，现有的植被覆盖下原地貌的微地形测量装置和方法主要面临两个方面的问题：①测量精度的问题，微地形测量装置的测量精度直接关系到后续土壤侵蚀过程监测等工作的开展，由于野外待测量地表常被植被所覆盖，依靠光电信号测量技术，难以完全剔除植被对地表的遮挡作用，测量难度极大。②投入成本的问题，坡面微地形的监测需要多组观测数据，使用直接测量方法时，为了保障数据精度，需要加大观测点的数量，这也势必会带来额外的人力物力投入，从而加大测量成本。使用间接测量方法虽然能生成大量数据，但测量仪器极其昂贵，配套设施条件复杂，并不适用于大多数的测量工作，可推广性极差。

鉴于现有技术存在的一些不足，有必要发明一种测量精度高，操作和携带便捷，且不受植被覆盖条件限制的原地貌的微地形测量装置。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种植物覆盖下原地貌地形快速测量装置，快速测量待测区域，减少了植物覆盖对微地形测量的限制，通过数据采集装置收集检测数据，生成地表水流模型。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：本植物覆盖下原地貌地形快速测量装置包括竖直设置的测针和立柱，多个所述立柱间隔设置，且顶端均可拆卸连接复位顶盖，所述立柱的中部固定连接有水平设置的用于限制所述测针位置发生偏移的限位层，所述复位顶盖与所述限位层之间设有用于测量所述测针长度变化的测量层，多个所述测针的顶端位于所述复位顶盖与所述测量层之间，多个所述测针的底端均依次穿过并伸出所述测量层和所述限位层。

有益效果：快速测量待测区域，减少了植物覆盖对微地形测量的限制，通过数据采集装置收集检测数据，生成地表水流模型。